Tepelné trubice jsou vysoce účinná pasivní zařízení pro přenos tepla, která dosahují rychlého vedení tepla na principu fázové změny. V posledních letech prokázaly významný potenciál úspory energie při kombinovaném použití chladniček a ohřívačů vody. Následuje analýza metod aplikace a výhod technologie tepelných trubic v systémech ohřevu vody chladniček.
Použití tepelných trubic při rekuperaci odpadního tepla z chladniček
Princip činnosti: Tepelná trubice je naplněna pracovním médiem (například freonem), které absorbuje teplo a odpařuje se přes odpařovací sekci (část, která je v kontaktu s vysokoteplotním kompresorem). Pára uvolňuje teplo a zkapalňuje se v kondenzační sekci (část, která je v kontaktu s vodní nádrží), čímž se dosahuje efektivního přenosu tepla.
Typický design
Využití odpadního tepla kompresoru: Odpařovací část tepelné trubice je připevněna k pouzdru kompresoru a kondenzační část je zabudována do stěny vodní nádrže pro přímý ohřev užitkové vody (jako je například nepřímý kontakt mezi středotlakou a vysokotlakou trubicí pro odvod tepla a vodní nádrží v patentu CN204830665U).
Rekuperace tepla kondenzátoru: Některá řešení kombinují tepelné trubice s kondenzátorem chladničky, aby nahradila tradiční chlazení vzduchem a současně ohřívala proud vody (například použití oddělených tepelných trubic v patentu CN2264885).
2. Technologické výhody
Vysoce účinný přenos tepla: Tepelná vodivost tepelných trubek je stokrát vyšší než u mědi, což umožňuje rychle přenášet odpadní teplo z kompresorů a zvyšovat míru rekuperace tepla (experimentální data ukazují, že účinnost rekuperace tepla může dosáhnout více než 80 %).
Bezpečnostní izolace: Tepelná trubice fyzicky izoluje chladivo od vodního toku, čímž se zabrání riziku úniku a kontaminace spojenému s tradičními spirálovými výměníky tepla.
Úspora energie a snížení spotřeby: Využití odpadního tepla může snížit zatížení kompresoru lednice, čímž se sníží spotřeba energie o 10 % až 20 % a zároveň se sníží dodatečná spotřeba energie ohřívače vody.
3. Scénáře a případy použití
Vestavná lednice a ohřívač vody pro domácnost
Jak je uvedeno v patentu CN201607087U, tepelná trubice je zabudována mezi izolační vrstvou a vnější stěnou chladničky, čímž předehřívá studenou vodu a snižuje povrchovou teplotu těla skříně, čímž se dosahuje dvojí úspory energie.
Komerční systém chladírenského řetězce
Systém tepelných trubek velkého chladírenského skladu dokáže rekuperovat odpadní teplo z několika kompresorů a zásobovat zaměstnance teplou vodou pro každodenní potřebu.
Rozšíření speciálních funkcí
V kombinaci s technologií magnetizované vody (jako je CN204830665U) může voda ohřátá tepelnými trubicemi zvýšit účinek praní po ošetření magnety.
4. Výzvy a směry zlepšení
Řízení nákladů: Požadavky na přesnost zpracování tepelných trubek jsou vysoké a materiály (například vnější obaly ze slitin hliníku) je třeba optimalizovat, aby se snížily náklady.
Přizpůsobení teplotě: Teplota kompresoru chladničky značně kolísá, proto je nutné zvolit vhodné pracovní médium (například freon s nízkým bodem varu), aby se přizpůsobilo různým pracovním podmínkám.
Systémová integrace: Je nutné vyřešit problém kompaktního uspořádání tepelných trubek a chladniček/nádrží vody (například spirálové vinutí nebo hadovité uspořádání).
Čas zveřejnění: 1. srpna 2025